Impacto del cambio climático sobre la reproducción del pejerrey (Odontesthes bonariensis) en la laguna de Chascomús. Efecto de las altas temperaturas del agua sobre el eje endócrino reproductivo.

ELISIO M

La Plata (Buenos Aires, Argentina)

Congreso; VI Congreso Argentino de Limnología. Agua, ambiente y sociedad.; 2014

INSTITUTO DE LIMNOLOGÍA - DR. RAÚL A. RINGUELET CONICET LA PLATA - FCNyM - UNLP

La temperatura es una de las variables ambientales más importantes en la determinación delfuncionamiento de las comunidades acuáticas. Todos los procesos fisiológicos de los seres vivos ocurren dentro de un rango limitado de temperatura, el cual a su vez puede cambiar dependiendo de los mecanismos moleculares y celulares asociados a cada proceso en particular. La temperatura corporal de los peces, así como de todos los organismos ectotérmicos, es similar a la de su ambiente, y por lo tanto cualquier variación en esta variable los afectará directamente. Particularmente, la reproducción en peces comparado con otros procesos fisiológicos, solo ocurre en un rango térmico limitado, y pequeñas variaciones en la temperatura del agua pueden afectar considerablemente su ciclo reproductivo. Como en todos los vertebrados, la reproducción en peces se encuentra regulada por el eje cerebro-hipófisis-gónada (eje reproductivo) a través de diversos mecanismos hormonales que promueven estacionalmente la gametogénesis y el desove. Para promover esta estacionalidad, el eje reproductivo posee la capacidad de decodificar ciertas señalesambientales. Particularmente en los peces de climas templados las variables que más influyen sobre la regulación del eje reproductivo son el fotoperíodo y la temperatura. En este sentido, el entendimiento de cómo estas señales controlan el eje reproductivo de peces puede contribuir a entender y predecir futuros cambios en la fenología reproductiva de poblaciones naturales como consecuencia de las variaciones ambientales. Acorde a lo anteriormente expuesto, en este estudio se evaluó cómo la temperatura del agua en una laguna típica pampeana (laguna de Chascomús) afecta el funcionamiento del eje reproductivo, y por consiguiente la reproducción de una de sus especies de peces más emblemática (el pejerrey, Odontesthes bonariensis). Además, se analizaron las variaciones térmicas del agua de la laguna de Chascomús en relación a la variación climática atmosférica (temperatura del aire y precipitaciones) y se desarrolló un modelo para predecir a partir de estas últimas la temperatura del agua de la laguna. Finalmente, se evaluó la variabilidad climática local y las condiciones térmicas de la laguna de Chascomús durante los últimos 47 años en relación a fenómenos climáticos globales, calentamiento global, ENSO (El Niño Oscilación del Sur) y PDO (Oscilación Interdecadal del Pacífico), analizando a su vez cómo ello podría afectar la fenología reproductiva de las poblaciones naturales de pejerrey. Los resultados de este estudio mostraron que temperaturas máximas diarias del agua por encima de 21 °C, lo cual ocurre eventualmente durante la época de desove del pejerrey en la laguna de Chascomús, bloquean la actividad reproductiva del pejerrey, pudiendo acortar en consecuencia su período de desove. Este bloqueo estuvo asociado en ambos sexos, a una disminución significativa de los niveles plasmáticosde esteroides sexuales, lo cual generaría una disrupción en los estímulos que dichas hormonas ejercen sobre el eje cerebro-hipófisis-gónada para promover el desarrollo gonadal y el desove. Es interesante notar en el caso particular de las hembras, que una inhibición de la expresión génica de la aromatasa gonadal fue inducida por altas temperaturas independientemente de la estimulación hipofisaria, lo cual sugiere que dicha enzima es el blanco principal de la temperatura durante el mecanismo endócrino de disrupción térmica de la gametogénesis en hembras. Las temperaturas del agua de la laguna de Chascomús estuvieron influenciadas principalmente por las variaciones térmicas locales del aire, siendo ello también dependiente de las condiciones de profundidad de la laguna. Además, se demostró que esta última variable presenta una fuerte dependencia de las precipitaciones locales acumuladas. Esta estrecha relación demostrada entre las temperaturas del agua y las condiciones climáticas locales, permitió el desarrollo de un modelo para predecir las temperaturas históricas del agua de la laguna de Chascomús a partir de los datos de precipitaciones y temperatura del aire locales disponibles a partir de 1966. Los análisis de variabilidad climática en el partido de Chascomús mostraron un incremento aproximado de 1,4 °C en la temperatura media diaria anual del aire durante los últimos 47 años, y ello mismo se vio reflejado también sobre las temperaturas media, mínima y máxima diaria promedio del agua de la laguna de Chascomús, acorde a los datos modelados. Debe ser notado que estas tendencias de aumento en las temperaturas no fueron iguales a lo largo de todo el año, existiendo meses en los que no hubo evidencias de aumento de la temperatura o donde incluso éstas fueron negativas, como ocurrió durante el mes de julio. Es interesante mencionar que los meses pertenecientes a la estación cálida (primavera-verano) estuvieron en general asociados a tasas de incremento térmico significativas. Considerando las temperaturas históricas modeladas de la laguna de Chascomús, así como los resultados obtenidos en relación a las condiciones de disrupción térmica de la reproducción del pejerrey (tanto en condiciones experimentales como en la naturaleza), se modeló la duración del período de desove de la especie en la laguna durante las temporadas reproductivas de los últimos 47 años. Los resultados modelados muestran una tendencia significativa de disminución en la duración del período de desove del pejerrey en la laguna de Chascomús durante el lapso de tiempo estudiado, lo cual sería explicado principalmente por el calentamiento atmosférico local ocurrido durante la primavera, tal como fue anteriormente mencionado. Esta tendencia observada implicaría un acortamiento promedio de 19 días en el período de desove del pejerrey durante los últimos 47 años. En general las temperaturas anuales tanto en el aire como en el agua no variaron de una forma uniforme a lo largo de todo el período estudiado, sino que mostraron ciertas oscilaciones, como por ejemplo la observada durante el lapso 1984-1987, donde las temperaturas aumentaron pronunciadamente, o durante el lapso 2004-2007, donde se observó lo contrario. Por otro lado, también se observaron variaciones interanuales significativas en las precipitaciones acumuladas. En relación a ello, en este trabajo se observó que parte de las variaciones observadas tanto en las condiciones de precipitación (y profundidad de la laguna de Chascomús) como de temperaturas del aire y del agua pudieron ser explicadas considerando conjuntamente dos fenómenos climáticos que ocurren sobre el Océano Pacífico, uno de variación interanual (ENSO) y otro de variación interdecadal (PDO). En este sentido, se observó que cuando la fase ENSO-PDO es fría (anomalías térmicas negativas en las temperaturas de superficie del Océano Pacífico oriental tanto en su zona norte como tropical) durante noviembre-diciembre, se produce un patrón de calentamiento del agua en la laguna de Chascomús que generaría un acortamiento en el período de desove del pejerrey.Debe ser notado que durante la segunda mitad del período total evaluado (a partir de 1990),  la fase ENSO-PDO fría ocurrió con mayor frecuencia que la fase ENSO-PDO cálida, lo cual podría explicar parte de las tendencias de variación anual en el clima y en la fenología reproductiva del pejerrey observadas durante los últimos 47 años. En conclusión este estudio muestra cómo la variabilidad climática puede afectar los patrones de variación térmica en un ecosistema acuático y modificar la fenología reproductiva de una población de peces a través de la influencia que tiene dicha variable ambiental sobre los mecanismos fisiológicos que regulan la gametogénesis.